Examen FINAL Ejercicios

UNIVERSIDAD UTE
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS

PERIODO ACADÉMICO ABRIL- AGOSTO 2022 NOTA
EXAMEN FINAL DE OPERACIONES UNITARIAS
Nombre: __________________________________________ Fecha: ____________________

Carrera: __________________________________________ Nivel y Paralelo: ____________
Resultados de Aprendizaje:
Aplica el transporte de fluidos para calcular la potencia de bombas y determinar las medidas del
gasto o caudal en la industria alimentaria.
Determina las características de los intercambiadores de calor.
Determina las variables de la filtración
Determina las variables del secado de alimentos
Lea detenidamente las siguientes instrucciones:
 Antes de iniciar el examen, por favor apague su teléfono celular.

 Puede resolver las preguntas a lápiz, pero las respuestas debe escribirlas con esfero.
 Para el desarrollo de los ejercicios del examen usted dispone de 80 minutos.
 Recuerde que el examen es individual, si intenta hacer fraude, la nota será automáticamente
de cero.
 El desarrollo de los ejercicios se debe enviar a las 08:50
 Para la evaluación se utilizará la lista de cotejo presentada en este documento
COMPONENTE DE APLICACIÓN
1. En una planta alimenticia se requiere transportar aceite desde un tanque a otro, la altura
entre las dos superficies de los tanques es de 15 m. Para el transporte de utiliza una tubería
de acero DN 65 cédula 40 y longitud de 80 m. La longitud equivalente de los accesorios del
sistema es de 15 m. El factor de fricción es de 0,02. La densidad del aceite es de 850 kg/m 3 y
el caudal requerido es de 0,14 m3/s. Calcule la potencia suministrada por la bomba (2.0).
Lista de cotejo ejercicio 1

Indicador Valor Puntos
Identifica los elementos conocidos 0.5
Identifica los elementos que se deben encontrar 0.5
Realiza y ubica correctamente los datos en el esquema del problema 1.0
Escribe la ecuación correcta para resolver el problema 0.5
Simplifica la ecuación correctamente , usando las suposiciones 2.0
adecuadas
Calcula el resultado solicitado y presenta los resultados de otras 5.0
variables requeridas para el resultado
Utiliza las unidades consistentes durante todos los cálculos 0.5
Total 10
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2. Se necesita un intercambiador de calor para enfriar 20 kg/s de agua desde 360 K hasta 340 K,
utilizando 25 Kg/s de agua que entra a 300 K. El coeficiente global de transmisión del calor es
constante igual a 2 kW/m2K. Encontrar los siguientes valores (2.0):
a) El valor de la temperatura del fluido frío en la salida
b) Área del intercambiador de tubos concéntricos que opera a contracorriente.
Lista de cotejo ejercicio 2
Escribe las ecuaciones correctas para resolver el problema 1.0
Realiza correctamente los esquemas para resolver el problema 2.0
Calcula el resultado solicitado y presenta los resultados de otras 5.0
variables requeridas para el resultado
Utiliza las unidades consistentes durante todo el calculo 1.0
Total 10
3. Mediante la aplicación de tecnología de membranas, se requiere separar las proteínas de los

péptidos de lactosuero. Los péptidos tienen un tamaño menor de 0,005 µm y se disponen de
las membranas detalladas en la tabla (1.0).
a. ¿Qué membrana utilizaría para la separación propuesta?
b. Explique su respuesta
Membrana Tamaño de poro

1 0,01 µm
2 0,005 µm
3 0,045 µm
Después de realizar el proceso de ultrafiltración tangencial se verifico que la permeabilidad de

trabajo de la membrana fue de 1800 con R 2 de 0,9991, si la permeabilidad inicial de la
membrana era 2389.
c. ¿Qué puede concluir con estos datos?
d. ¿Qué debe realizar a continuación?

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4. En las experiencias de secado efectuadas en condiciones constantes de secado sobre un

alimento dispuesto en planchas con un área de secado de 0,06 m 2, se han obtenido los
siguientes datos (2.0)
TIEMPO PESO (g)
(min)
0 532 El peso del sólido seco es de 350 g.
15 514
30 496 Presentar los cálculos para encontrar:
45 483
a. La velocidad inicial de secado
60 470 b. La humedad en base seca y base húmeda a los 90 minutos
75 462
90 454
105 449
120 443
135 440
150 436
165 434
180 431
Escribe las ecuaciones correctas para resolver el problema 2.0
Presenta los cálculos de los resultados solicitados 6.0
Utiliza las unidades consistentes durante todo el calculo 1.0
Total 10

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